宇宙大爆炸理論有哪些證據，在大爆炸之前宇宙又是什麼？

2020-10-18 艾伯史密斯

宇宙大爆炸理論是目前解釋宇宙起源和演化的最佳理論，雖然該理論具有爭議，但還是有很多實驗數據能夠支持該理論；關於宇宙大爆炸之前的事，是該理論禁止談論的，因為那時候時間和空間都不存在。

宇宙大爆炸理論

在一百多年前，科學家都認為宇宙是穩態的，甚至愛因斯坦在建立廣義相對論時發現宇宙的不穩定性，還錯誤地引入「宇宙學常數」來抵消這個不穩定，從而得到了穩態的宇宙模型。

後來美國天文學家哈勃，發現遙遠星系存在明顯的紅移現象，總結出哈勃定律，進而發展成宇宙大爆炸理論，該理論認為：

我們宇宙開始於138億年前的一次暴漲，宇宙從一個半徑無限小的宇宙奇點，發展成如今廣袤的宇宙，而現階段宇宙還處於加速膨脹當中，膨脹速度用哈勃常數描述，目前的數值為Hc=67.80km/s*Mpc。

這是一個天馬行空的假設，讓人覺得非常不可思議，然而卻有眾多天文觀測數據支持這個觀點，比如：

證據一：哈勃紅移

我們在地球上觀測遙遠星系時，幾乎所有星系的光譜都存在紅移現象，而且距離越遠的紅移量越大，整體呈正比例關係，說明幾乎所有星系都在遠離我們，這個現象唯一的解釋，就是我們宇宙在膨脹。

證據二：宇宙微波輻射

根據宇宙大爆炸理論預言，大爆炸至今應該還殘留著輻射，後來科學家的確發現了宇宙背景輻射，大約為2.7K，與理論預言完美吻合。

證據三：宇宙年齡

科學家通過不同的方法，獨立計算出來的宇宙年齡基本相符，比如根據宇宙微波背景輻射值，建立宇宙膨脹冷卻的模型，就能估算出宇宙年齡，大約是138億年。

證據四：宇宙豐度

宇宙大爆炸後，大爆炸的部分能量轉化為質量，主要是氫和氦元素，然後輕元素在恆星內部聚變為重元素，這是一個不可逆的過程，於是根據宇宙中不同元素的豐度，可以研究宇宙的演化過程，而元素豐度與宇宙大爆炸理論的預言吻合。

即便還有很多人質疑宇宙大爆炸理論，但是該理論在研究宇宙演化取得的成功是有目共睹的，但同時宇宙大爆炸理論還有很多未解決的難題，比如宇宙大爆炸之前是什麼樣的？宇宙的終點又是什麼？

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  • 有什麼證據可以證明宇宙起源於大爆炸,大爆炸之前又是什麼?
    人類像思考自身的起源一樣思考宇宙的起源，萬物都會有一個起源，那麼宇宙的起源是什麼呢？回答這個問題還得需從觀測出發，畢竟科學都是先建立在觀察的基礎上的。現今的主流宇宙起源學說是大爆炸宇宙論，大爆炸宇宙論是科學家一步一步推導出來的理論，它反映出宇宙在早期是一個高熱、高密的極小狀態，但是它為何可以這麼認為呢，究竟有什麼證據？一、宇宙是去中心化的。
  • 宇宙大爆炸之前有什麼？大爆炸之前，是另一個宇宙
    宇宙大爆炸理論認為現存宇宙是由一個緻密熾熱的奇點於137億年前一次大爆炸後膨脹形成的。那宇宙之前是什麼呢？彭羅斯認為宇宙的終結就是另一次大爆炸的開始，宇宙就是在大爆炸-膨脹-大爆炸-膨脹中無限循環。也就是他認為：大爆炸之前，是另一個宇宙。
  • 宇宙誕生於大爆炸,大爆炸之前的宇宙又是怎樣呢?
    大爆炸之前存在什麼？ 現在你可能會認為這是不公平的，因為你的直覺告訴你，「大爆炸之前」應該有意義……畢竟，每一時刻都有一個「之前」，二期每種影響都有其原因。但在這一點上，我必須請求你們放棄所謂的直覺，轉而採用數學的嚴謹。 這種情況下，數學告訴我們因果並不是普遍規律。它可能會構造出邏輯完美、符合數學邏輯的假想宇宙，但其影響先於原因或根本毫無理由。
  • 宇宙大爆炸之前存在什麼?
    ，但是一種理論要讓人相信它是真理，就必須為自己尋找儘可能的證據，目前來說，證據比較充分、大家普遍認同的關於宇宙起源的理論是宇宙大爆炸理論。宇宙大爆炸理論是什麼?質疑是肯定有的，與大爆炸理論競爭的理論有非常多，但是隨著觀測到的證據越來越多，大爆炸理論也就脫穎而出
  • 宇宙大爆炸之前有什麼?宇宙永恆輪迴、無始無終
    彭羅斯認為，我們目前所處的這個宇宙可能只是無休無止不斷重複出現消亡的循環宇宙中最新的一個而已。宇宙大爆炸理論認為現存宇宙是由一個緻密熾熱的奇點於137億年前一次大爆炸後膨脹形成的。那宇宙之前是什麼呢？彭羅斯認為宇宙的終結就是另一次大爆炸的開始，宇宙就是在大爆炸-膨脹-大爆炸-膨脹中無限循環。也就是他認為：大爆炸之前，是另一個宇宙。那麼彭羅斯的理論有證據嗎？
  • 「大爆炸之前」的宇宙什麼樣?
    多年來，宇宙暴脹和宇宙大爆炸也一直受到天文學家和天體物理學家的挑戰，但每一次有新的關鍵觀測結果出現時，那些替代的觀點就都消失了。即使是2020年諾貝爾物理學獎得主羅傑·彭羅斯提出的另一種宇宙觀——共形輪迴宇宙學，也無法與大爆炸理論的成功相提並論。與近年來各種新聞標題和彭羅斯的斷言相反的是，目前沒有證據表明存在某種「大爆炸之前的宇宙」。
  • 宇宙大爆炸是起點,起點之前是什麼狀態?
    你這個問題剛好問到了大爆炸宇宙理論的「死穴」，大爆炸宇宙理論有一個缺點，那就是無法解釋大爆炸之前發生了什麼，大爆炸起始時刻即作為絕對的「零時」，這個狀態也是很詭異的，像壓力、能量密度、溫度這些物理量都是無窮大的，時空曲率也是無窮大的，正因為這種無窮大，物理理論在此時都站不住腳，沒有物理理論可以解釋它，所以它就是令物理學很頭疼的
  • 宇宙大爆炸是起點，起點之前是什麼狀態？
    你這個問題剛好問到了大爆炸宇宙理論的「死穴」，大爆炸宇宙理論有一個缺點，那就是無法解釋大爆炸之前發生了什麼，大爆炸起始時刻即作為絕對的「零時」，這個狀態也是很詭異的，像壓力、能量密度、溫度這些物理量都是無窮大的，時空曲率也是無窮大的，正因為這種無窮大，物理理論在此時都站不住腳，沒有物理理論可以解釋它
  • 宇宙在發生大爆炸之前存在什麼?
    在大約137億年前，我們很難想像整個宇宙整個宇宙作為奇點。大爆炸理論是試圖解釋宇宙形成主要理論之一，宇宙中的所有物質——所有空間本身——都以小於亞原子粒子的形式存在。一旦想到了這一點，就會出現一個更加困難的問題：在發生大爆炸之前存在什麼？大爆炸前存在什麼？這個問題本身要比現代宇宙學至少早1600年。四世紀的神學家聖奧古斯丁（St.
  • 宇宙大爆炸之前究竟發生了什麼?
    宇宙大爆炸一般被視作萬物的開端：約138億年前，可觀測宇宙發生了一場劇烈爆炸，一切也隨之從無到有。但在大爆炸之前，情況又是怎樣的呢？簡單的回答：不知道。長一點的回答：大爆炸之前可能有很多很多東西，每一種都極其複雜、令人頭疼。我們首先要理解宇宙大爆炸究竟為何物。「宇宙大爆炸是時間的一個瞬間，而不是空間中的一個點。」
  • 宇宙大爆炸之前是什麼?科學家:宇宙輪迴,上一個宇宙的終結
    這也就表明，宇宙有一個起點，所有的物質都集中在這個點上，它是非常緻密的。直到138億年前的某一時刻，這一點發生了大爆炸，把所有物質都分散開來，形成了我們今天所見到的宇宙。
  • 宇宙大爆炸之前發生了什麼?
    藝術家對宇宙大爆炸的描繪。（圖片：斯科特·威辛格（USRA）：主要製作人 亞倫·萊普施（ADNET）：技術支持 克里斯多福·金（USRA）：首席動畫師） 起初，有一個密度無限大的非常小的物質球，然後，它爆炸了，產生了我們今天所看到的原子，分子，星球和星系。
  • 宇宙溯源︱ 「大爆炸」之前發生了什麼？
    但在「大爆炸」之前是什麼樣的? -- 這是自然而然產生的疑問。對此，物理學家們有著不同尋常的解釋。理解「大爆炸」首先要理解的是，「大爆炸」到底是什麼？ 「大爆炸」是一個時刻，而不是空間的一個點。儘管很容易 -- 以神一樣的視點，想像自己能站在虛空中，在「大爆炸」之前觀察，但那是不可能的。因為，並非宇宙擴大到空間，而是空間本身擴大了。無論在宇宙中哪裡，如果追溯回到138億年前，都會來到這個點，那裡極度熱，密集且快速膨脹。沒有人確切地知道宇宙中發生了什麼，直到「大爆炸」一秒鐘後，宇宙冷卻下來，足以使質子和中子相撞並粘在一起。
  • 宇宙大爆炸才出現的空間,那宇宙大爆炸之前有沒有空間?
    廣闊的草原，蔚藍的天空，深邃的宇宙，我們可以真真切切地感受到空間的存在。如果現在有人說，在宇宙誕生之前不存在時間與空間，你會相信嗎？如果宇宙誕生之前不存在時間與空間，那麼這一切又從哪裡來？最為關鍵的是，宇宙誕生之前的狀態是什麼？誰來盛放這海量的物質？ 如果說之前是模糊宇宙學，那麼現在就一定是精確宇宙學了，不僅需要理論，也更需要實際觀測的支持。
  • 宇宙大爆炸之前發生了什麼？
    宇宙大爆炸理論，大家聽的比較多，應該比較熟悉了。在宇宙的初期，它是一個無窮緻密的，小球狀的物質。然後，它發生了爆炸，生成了我們現在看到的原子，分子，星球和星系。這個理論，至少是過去幾十年來物理學家給我們講的最初宇宙的模樣。
  • 什麼是大爆炸理論?大爆炸理論是怎樣發現的?大爆炸理論有何缺陷
    幾個世紀以來，人類一直凝視著星星，想知道宇宙是如何發展成今天這個的。它一直是宗教、哲學和科學討論和辯論的主題。試圖揭開宇宙發展奧秘的人包括阿爾伯特·愛因斯坦、埃德溫·哈勃和史蒂芬·霍金等著名科學家。宇宙發展最著名、被廣泛接受的模型之一是大爆炸理論。那麼，什麼是大爆炸理論？宇宙大爆炸理論是怎樣發現的？大爆炸理論有何意義？
  • 宇宙大爆炸之前到底發生了什麼?
    但最近，新的理論物理學研究發現了一扇通向極早期宇宙的可能窗口，並指出這段時期可能根本就不是真正的「極早期」。相反，這可能只是最近一次「爆炸—反彈」周期的一部分。這樣的循環至少出現過一次，並可能永遠持續下去。　　當然，在物理學家決定拋棄大爆炸而選擇「大爆炸-反彈」周期之前，這些理論預測還需要經過大量的觀察檢驗。
  • 宇宙起源於大爆炸,那麼宇宙大爆炸「之前」到底是一個什麼樣的存在?
    (宇宙探索QQ群：1145693748）首先，按照宇宙大爆炸理論所說
  • 宇宙大爆炸之前,是另一個宇宙,這是M理論的終極魅力!
    之前我們說過，通過M理論，科學家們發現，弦理論中除了1維的弦，還有2維的膜。但隨著進一步的研究發現，除了2維的膜外，還有更高維度的膜，比如3維的膜，4維的膜，一直到9維的膜。我們所在的宇宙，就是在這樣一張巨大的9維膜上。當然，我們能夠感知的只有三維膜這個程度。
  • 宇宙大爆炸之前,是另一個宇宙,這是M理論的終極魅力
    之前我們說過，通過M理論，科學家們發現，弦理論中除了1維的弦，還有2維的膜。但隨著進一步的研究發現，除了2維的膜外，還有更高維度的膜，比如3維的膜，4維的膜，一直到9維的膜。我們所在的宇宙，就是在這樣一張巨大的9維膜上。當然，我們能夠感知的只有三維膜這個程度。然後因為構成萬物的開弦，它的兩端被限定在膜上。